Bluedroid的结构和代码分布解析

作者:本站整理时间:2015-08-06

　　android development对于4.3蓝牙的介绍：

　　android提供BlueDroid作为默认的协议栈，BlueDroid分为两个部分：

　　1、Bluetooth Embedded System（BTE），它实现了BT的核心功能。

　　2、Bluetooth Application Layer (BTA)，用于和android framework层交互。

　　BT 系统服务通过JNI与BT stack交互，并且通过Binder IPC通信与应用交互。这个系统服务同时也提供给RD获取不同的BT profiles；下面的图标展示BT stack的一个大体的结构：

　　一、application Framework

　　这个层的代码主要是利用android.bluetooth APIS 和 bluetooth hardware进行交互。也就是通过Binder IPC机制调用bluetooth 进程；

　　代码位于framework/base/core/java/android.bluetooth/下。

　　比如A2DP的连接：framework/base/core/java/android.bluetooth/BluetoothA2dp.java中的connect(Bluetoothevice)方法。

　　public boolean connect(BluetoothDevice device) {

　　if (DBG) log("connect(" + device + ")");

　　if (mService != null && isEnabled() &&

　　isValidDevice(device)) {

　　try {

　　return mService.connect(device);

　　} catch (RemoteException e) {

　　Log.e(TAG, "Stack:" + Log.getStackTraceString(new Throwable()));

　　return false;

　　}

　　if (mService == null) Log.w(TAG, "Proxy not attached to service");

　　return false;

　　}

　　通过Binder IPC 通信机制，调用到packages/apps/Bluetooth/src/com.android.bluetooth.a2dp/A2dpService.java下一个内部私有类

　　A2dpService是一个继承于ProfileService，而ProfileService是继承于Service的。

　　private static class BluetoothA2dpBinder extends IBluetoothA2dp.Stub{}的connect(BluetoothDevice)方法。

　　public boolean connect(BluetoothDevice device) {

　　A2dpService service = getService();

　　if (service == null) return false;

　　return service.connect(device);

　　}

　　然后调用到A2dpService的connect(BluetoothDevice)方法。

　　public boolean connect(BluetoothDevice device) {

　　enforceCallingOrSelfPermission(BLUETOOTH_ADMIN_PERM,

　　"Need BLUETOOTH ADMIN permission");

　　if (getPriority(device) == BluetoothProfile.PRIORITY_OFF) {

　　return false;

　　}

　　int connectionState = mStateMachine.getConnectionState(device);

　　if (connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED ||

　　connectionState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTING) {

　　return false;

　　}

　　mStateMachine.sendMessage(A2dpStateMachine.CONNECT, device);

　　return true;

　　}

　　这个过程就是Bluetooth Application Framework与Bluetooth Process的调用过程。

　　二、Bluetooth System service

　　Bluetooth System service位于packages/apps/Bluetooth下，它打包成一个android app包，并且在android framework 层实现BT service

　　和各种profile。BT app会通过JNI调用到HAL层。

　　A2dpService的connect方法会发送一个StateMachine.sendMessage(A2dpStateMachine.CONNECT, device)的message，这个message会被A2dpStateMachine对象的processMessage(Message)方法接收到：

　　case CONNECT:

　　BluetoothDevice device = (BluetoothDevice) message.obj;

　　broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_CONNECTING,

　　BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED);

　　if (!connectA2dpNative(getByteAddress(device)) ) {

　　broadcastConnectionState(device, BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED,

　　BluetoothProfile.STATE_CONNECTING);

　　break;

　　}

　　synchronized (A2dpStateMachine.this) {

　　mTargetDevice = device;

　　transitionTo(mPending);

　　}

　　// TODO(BT) remove CONNECT_TIMEOUT when the stack

　　// sends back events consistently

　　sendMessageDelayed(CONNECT_TIMEOUT, 30000);

　　break;

　　最重要的一句：connectA2dpNative(getByteAddress(device)；

　　即会通过JNI调用到Native；

　　private native boolean connectA2dpNative(byte[] address);

　　三、JNI

　　与android.bluetooth有关的JNI代码位于packages/apps/bluetooth/jni下，JNI 的代码会调用到HAL层，并且在确信一些BT操作被触发时，会从HAL获取一些回调。比如当BT设备被发现时。

　　再回到A2dp连接的例子中来，BT System Service通过JNI会调用到com_android_bluetooth_a2dp.cpp中：

　　static jboolean connectA2dpNative(JNIEnv *env, jobject object, jbyteArray address) {

　　jbyte *addr;

　　bt_bdaddr_t * btAddr;

　　bt_status_t status;

　　ALOGI("%s: sBluetoothA2dpInterface: %p", __FUNCTION__, sBluetoothA2dpInterface);

　　if (!sBluetoothA2dpInterface) return JNI_FALSE;

　　addr = env->GetByteArrayElements(address, NULL);

　　btAddr = (bt_bdaddr_t *) addr;

　　if (!addr) {

　　jniThrowIOException(env, EINVAL);

　　return JNI_FALSE;

　　}

　　if ((status = sBluetoothA2dpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)) != BT_STATUS_SUCCESS) {

　　ALOGE("Failed HF connection, status: %d", status);

　　}

　　env->ReleaseByteArrayElements(address, addr, 0);

　　return (status == BT_STATUS_SUCCESS) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;

　　}

　　重点代码是：status = sBluetoothA2dpInterface->connect((bt_bdaddr_t *)addr)；

　　这个sBluetoothA2dpInterface结构体对象是在initNative(JNIEnv *env, jobject object)方法时得到的。

　　if ( (sBluetoothA2dpInterface = (btav_interface_t *)

　　btInf->get_profile_interface(BT_PROFILE_ADVANCED_AUDIO_ID)) == NULL) {

　　ALOGE("Failed to get Bluetooth A2DP Interface");

　　return;

　　}

　　四、HAL

　　硬件抽象层定义android.bluetooth APIs和BT process调用的标准接口，并且你必须实现这些接口来让你的BT hardware功能运行正常。BT HAL的的头文件位于hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h和hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h 文件中。

　　JNI中sBluetoothA2dpInterface是一个btav_interface_t结构体，位于hardware/libhardware/include/hardware/bt_av.h中，定义为：

　　typedef struct {

　　size_t size;

　　bt_status_t (*init)( btav_callbacks_t* callbacks );

　　bt_status_t (*connect)( bt_bdaddr_t *bd_addr );

　　bt_status_t (*disconnect)( bt_bdaddr_t *bd_addr );

　　void (*cleanup)( void );

　　} btav_interface_t;

　　五、BT stack

　　作为默认的BT stack，(4.2之前是bluez作为协议栈的)

　　代码位于external/bluetooth/bluedroid下，这个stack实现了通用的BT HAL并且也可以通过扩展和改变配置来自定义。

　　A2dp的连接会调用到external/bluetooth/bluedroid/btif/src/btif_av.c的connect方法。